2011年一輪復(fù)習(xí)生物課時(shí)課件第45課時(shí)-胚胎工程

1、第45課時(shí) 胚胎工程,1.請回答下列與哺乳動物精子和 卵子發(fā)生有關(guān)的問題： (1)精細(xì)胞經(jīng)變形后,高爾基體發(fā)育形成精子的頂 體,頂體內(nèi)含有的 能協(xié)助精子 穿過卵母細(xì)胞的放射冠和透明帶。 (2)某動物排卵時(shí),減數(shù)第一次分裂尚未完成,此時(shí) 卵子處于 卵母細(xì)胞階段。當(dāng)該細(xì)胞 發(fā)育至減數(shù)第二次分裂 期時(shí),才具備受精 能力。若在卵黃膜和透明帶

2、之間看到兩個(gè)極體,則 表明 過程已完成。,(3)動物的早期胚胎移植到同種且 與 供體相同的動物體內(nèi),使之繼續(xù)發(fā)育為新個(gè)體的技 術(shù)叫做胚胎移植。為了獲得更多的早期胚胎,常用 激素對供體進(jìn)行處理,其目的 是獲得更多的 ,經(jīng)人工授精后可得 到早期胚胎。用某染料鑒定胚胎細(xì)胞是否為活細(xì) 胞時(shí),發(fā)現(xiàn)活胚胎細(xì)胞

3、不能被染色,其原因是活細(xì) 胞膜 。 (4)若要通過胚胎移植獲得遺傳物質(zhì)完全相同的兩 個(gè)新個(gè)體,可對發(fā)育到桑椹胚或囊胚階段的早期胚,胎進(jìn)行 處理,再植入到受體 內(nèi)。若要對早期胚胎進(jìn)行長期保存,應(yīng)將其置于 條件下。 答案 (1)頂體酶 (2)初級 中 受精 (3)生理狀態(tài) 促性腺 卵母細(xì)胞

4、 對物質(zhì)的吸收 具有選擇透過性 (4)胚胎分割 冷凍(或液氮),2.日前首例毛驢胚胎移植在新疆實(shí)驗(yàn)成功。請回答 下列問題： (1)克隆動物培育過程與胚胎移植繁殖過程相比特 有的技術(shù)手段是 技術(shù),這兩種繁育動物 的方式相比,實(shí)質(zhì)性的區(qū)別為前者是 , 后者是 。 (2)一般用 激素對供

5、體母驢做 超數(shù)排卵處理。 (3)哺乳動物胚胎體外培養(yǎng)所需的培養(yǎng)液成分一般 比較復(fù)雜,除一些無機(jī)鹽和有機(jī)鹽類外,還需要添 加維生素、激素、氨基酸、核苷酸以及 等物質(zhì)。,,(4)如果培育轉(zhuǎn)基因驢,可采用 技術(shù) 將藥用蛋白基因?qū)氲?中,在檢測受 體細(xì)胞中的染色體DNA上是否插入了目的基因時(shí), 常采用的方法是 技術(shù),根據(jù)是否 顯示出

6、雜交帶進(jìn)行鑒定。 (5)毛驢的胚胎能在受體母驢的子宮內(nèi)存活并正常 發(fā)育的生理原因是什么？ 。,,解析 ①克隆動物培育的技術(shù)手段有:動物細(xì)胞培 養(yǎng)、核移植、胚胎移植;胚胎移植繁殖優(yōu)良動物的 技術(shù)手段有：動物細(xì)胞培養(yǎng)、胚胎移植等。②動 物克隆和胚胎分割都屬于無性繁殖,這兩種技術(shù)獲 得的動物體的遺傳物質(zhì)不發(fā)生改變。 答案 (

7、1)核移植 無性生殖 有性生殖 (2)促性腺 (3)動物血清 (4)顯微注射 受精卵 DNA分子雜交 (5)受體對移入子宮的外來胚胎基本上不發(fā)生免疫 排斥反應(yīng),供體胚胎可與受體子宮建立正常的生理 和組織聯(lián)系,3.如圖為胚胎移植的基本程序及早期胚胎發(fā)育過程, 請據(jù)圖回答： (1)超數(shù)排卵技術(shù)就是對供體母牛注射 。 (2)沖卵實(shí)質(zhì)上是用特定裝置,將供體母牛子宮內(nèi)

8、 的 沖洗出來。,(3)從A到E中,適宜于牛的胚胎移植時(shí)有 。 (4)圖中標(biāo)號3為 ,它將來可發(fā)育 為胎膜和胎盤。 (5)若一次給受體移入多個(gè)胚胎,產(chǎn)生多個(gè)后代,其 基因型都相同嗎？(要求說明理由) 。 答案 (1)促性腺激素 (2)胚胎 (3)DE

9、 (4)滋養(yǎng)層 (5)不一定相同,因?yàn)檫@些胚胎可能由 不同的受精卵發(fā)育而來,它們的基因型可能相同, 也可能不同,4.下面是以小鼠為對象進(jìn)行的研究工作,請分析回答 問題。 (1)進(jìn)行小鼠胚胎工程操作時(shí),首先在光控周期下 (光照14 h,黑暗10 h)飼養(yǎng)成年雌鼠,并注射促性 腺激素,目的是 。然后從雌鼠輸 卵管中取出卵子,在一定條件下培養(yǎng)成熟;并從雄 鼠附睪中取出精子,在

10、一定條件下培養(yǎng)一段時(shí)間, 目的是 。再在37℃、5%CO2條件 下,精卵共同作用4 h,沖洗后繼續(xù)培養(yǎng)。定時(shí)在顯 微鏡下觀察胚胎的變化,第5天后可以看到胚胎發(fā) 生收縮,細(xì)胞間隙擴(kuò)大,接著胚胎內(nèi)部出現(xiàn)裂隙,這 是胚胎 期開始的標(biāo)志。,(2)如果體外受精后,在精核與卵核融合之前,用微 型吸管吸除雄核,再用細(xì)胞松弛素B處理(作用類似 于用秋水仙素處理植物細(xì)

11、胞),處理后的受精卵可 發(fā)育成小鼠。這種方法在動物新品種選育中的顯 著優(yōu)點(diǎn)是 。 (3)如果將小鼠甲的體細(xì)胞核移入小鼠乙的去核卵 細(xì)胞中,由重組細(xì)胞發(fā)育成小鼠丙,則小鼠丙的基 因來源于 。,,,(4)如果將外源基因?qū)胄∈笫芫?則外源基因 可能

12、隨機(jī)插入到小鼠受精卵DNA中。這種受精卵有 的可發(fā)育成轉(zhuǎn)基因小鼠,有的卻死亡。請分析因外 源基因插入導(dǎo)致受精卵死亡的最可能的原因。 。 解析 胚胎工程主要是對哺乳動物的胚胎進(jìn)行某 種人為的工程技術(shù)操作,然后讓它繼續(xù)發(fā)育,獲得 人們所需要的成體動物的新技術(shù),實(shí)際上是動物細(xì) 胞工程的拓展與延伸。(1)光照長短是影響小鼠發(fā) 情

13、的主要環(huán)境因素,在卵巢的正?；顒酉?光照對,,演 示 文 稿1 23 后 等,微信紅包群http://www.weixinhongbaoqun.com.cn/ 微信紅包群 死圤夻,母體的排卵數(shù)有顯著的影響;超數(shù)排卵簡稱超排, 就是在動物發(fā)情周期的適當(dāng)時(shí)

14、間注射促性腺激素, 使卵巢比自然狀態(tài)有更多的卵泡發(fā)育并排卵;可用 培養(yǎng)法或化學(xué)法使精子獲能;囊胚期出現(xiàn)細(xì)胞分化 和內(nèi)細(xì)胞團(tuán),將來可發(fā)育成各種組織。(2)類似植 物中的單倍體育種,優(yōu)點(diǎn)是縮短育種時(shí)間,易獲得 純合子。(3)在該核移植過程中,小鼠丙的核基因 來自小鼠甲,細(xì)胞質(zhì)基因來自小鼠乙。(4)外源基 因的插入如果沒有破壞小鼠原來的基因,則可能存 活;如果插入的位置正好在某個(gè)基因內(nèi)部,破壞了 原來的基因

15、,小鼠可能會死亡。,答案 (1)促進(jìn)排卵(或超數(shù)排卵) 使精子獲能 囊胚 (2)容易獲得純合子并縮短育種時(shí)間 (3)小鼠甲(體細(xì)胞)的核基因和小鼠乙(卵細(xì)胞)的 細(xì)胞質(zhì)基因 (4)外源基因的插入使受精卵內(nèi)生命活動所必需的 某些基因不能正常表達(dá),5.隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,人們可以根據(jù)人類的需求來 改造生物的性狀,在許多領(lǐng)域取得了可喜的成果,下 圖是利用奶牛乳汁生產(chǎn)血清白蛋白的圖解,根據(jù)下 圖回答：

16、 (1)在此工程過程中涉及到的現(xiàn)代生物技術(shù)主要有 。,(2)在形成圖中③的過程中,我們稱②為 , 獲取②的途徑主要有 。 (3)能實(shí)現(xiàn)②直接進(jìn)入③嗎？為什么？ 。 (4)圖中①一般經(jīng)

17、 處理可以 得到③,從③到④的過程中一般用未受精的去核卵 細(xì)胞為受體,不用普通的體細(xì)胞,原因是 。 (5)從④到⑤的過程中正確的操作方法是下列的 ,把⑤送入⑥的最佳時(shí)期為 。,,(6)⑦是⑥的后代,那么⑦與⑥的遺傳性狀完全一 樣嗎？為什么？

18、 。 (7)利用轉(zhuǎn)基因動物乳汁生產(chǎn)生物產(chǎn)品的方法稱為 ,利用核移植的方法得到 的動物叫做 。,,解析 本題綜合考查了基因工程、細(xì)胞工程及胚 胎工程。目的基因獲取的方法有從基因文庫中獲 取、人工合成及通過PCR技術(shù)擴(kuò)增。獲取的目的基 因不

19、能直接導(dǎo)入受體細(xì)胞,需借助于載體,因?yàn)楠?dú) 立外源基因很難與受體細(xì)胞的基因連接和獨(dú)立表 達(dá)。將動物細(xì)胞分成單個(gè)細(xì)胞需用胰蛋白酶處 理。在細(xì)胞工程中細(xì)胞核導(dǎo)入的受體細(xì)胞常用去 核的卵細(xì)胞,因?yàn)榉只潭仍降?細(xì)胞全能性的表 達(dá)越容易。胚胎分割的時(shí)期需在胚胎分化之前。 克隆得到的生物,性狀絕大多數(shù)像提供細(xì)胞核的 動物。,答案 (1)基因工程技術(shù)、核移植技術(shù)、胚胎移植 技術(shù) (2)目的基因 從基因文庫獲取、P

20、CR技術(shù) 擴(kuò)增、人工合成 (3)不能。因?yàn)楠?dú)立外源基因很難與受體細(xì)胞的基 因連接和獨(dú)立表達(dá) (4)胰蛋白酶 卵細(xì)胞體積大易操作,且其細(xì)胞質(zhì) 中含有促進(jìn)細(xì)胞核表現(xiàn)出全能性的物質(zhì) (5)C 桑椹胚和囊胚期 (6)不一樣。因?yàn)閭€(gè)體⑦的遺傳信息幾乎全部來自 供體的細(xì)胞核,沒有孕育它的母體⑥的遺傳信息 (7)乳腺生物反應(yīng)器 克隆動物,6.下圖為利用生物技術(shù)生產(chǎn)單克隆抗體和經(jīng)體外受 精培育優(yōu)質(zhì)奶牛的過

21、程。請回答下列問題： (1)細(xì)胞A的形成過程中常用的誘導(dǎo)因素有 。 (2)Ⅱ過程優(yōu)質(zhì)奶牛的培育過程需要進(jìn)行胚胎移植, 移植后的胚胎能在受體子宮中存活,其生理基礎(chǔ)是 。,,(3)若要同時(shí)獲得多頭與此優(yōu)質(zhì)奶牛相同的小牛, 可對Ⅱ中囊胚進(jìn)行

22、 ,操作過程 中需要特別注意的問題是 。 解析 (1)誘導(dǎo)動物細(xì)胞融合可用離心、振動、電 刺激處理,聚乙二醇處理或滅活的病毒處理。 (2)受體子宮的生理狀態(tài)與供體子宮的生理狀態(tài)相 同,供體對移植胚胎不發(fā)生免疫排斥反應(yīng),才能保 證移植的胚胎在受體子宮中存活。(3)胚胎分割移 植產(chǎn)生的小牛,遺傳物質(zhì)相同,在進(jìn)行分割時(shí)要注 意將囊胚期的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分

23、割。,答案 (1)滅活的病毒、聚乙二醇、電刺激等 (2)受體子宮對外來胚胎不發(fā)生排斥反應(yīng) (3)胚胎分割(移植) 將囊胚的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)進(jìn)行均等 分割,7.在現(xiàn)代社會中糖尿病的發(fā)病率越來越高,此病主要 是由于患者胰島B細(xì)胞受損,胰島素分泌不足引起 的。對此,某同學(xué)根據(jù)所學(xué)知識提出了以下治療途 徑,請分析回答： (1)由轉(zhuǎn)基因動物生產(chǎn)胰島素。基本程序是：①獲 取目的基因→②基因表達(dá)載體的構(gòu)建→③將目的 基

24、因?qū)胧荏w細(xì)胞→④目的基因的檢測與鑒定。 其中目的基因可以從自然界中已有的物種中分離 出來,也可以 。①和②需要用同一種 限制性核酸內(nèi)切酶,該酶的作用是 ,,暴露出相同的黏性末端。③是該途徑生產(chǎn)胰島素 能否成功的關(guān)鍵,可以將胰島素基因與乳腺蛋白基 因的啟動子等調(diào)控組件重組在一起,通常采用 方法將目的基因?qū)氩溉閯?物的

25、 中。 (2)利用細(xì)胞工程,模仿“番茄—馬鈴薯”雜交細(xì) 胞,進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)生產(chǎn)胰島素。事實(shí)上,超級雜種 植株并沒有像人們想像的那樣：地上結(jié)番茄,地下 結(jié)馬鈴薯。為什么？ 。,(3)通過體細(xì)胞核移植產(chǎn)生胚胎干細(xì)胞,再誘導(dǎo)其 分化成胰島B細(xì)胞進(jìn)行移植。該種方法減少了患者 經(jīng)常注射胰島素的痛苦,試說出它還

26、有什么明顯的 優(yōu)點(diǎn)？(一條即可) 。該方法 用到了核移植技術(shù),如果該技術(shù)使用的全部是牛細(xì) 胞,在其胚胎早期切割成4等份,經(jīng)移植發(fā)育得到 4頭小牛,這4頭小牛的性狀相同,原因是 。 解析 (1)因?yàn)槿祟愐呀?jīng)掌握了基因的結(jié)構(gòu)原理和 合成技術(shù),故可用人工合成的方法獲得目的基因; 通過顯微注射的方式,將目的基因與乳腺蛋白基因 的啟動子等導(dǎo)入哺乳動物的受精卵中。(2)

27、因?yàn)樯?物體內(nèi)的所有基因是一個(gè)有機(jī)整體,是相互影響, 相互制約的,又因?yàn)楫?dāng)兩個(gè)物種的基因隨著細(xì)胞的 融合進(jìn)入一個(gè)細(xì)胞后,其得以表達(dá)的基因和表達(dá)順 序均會發(fā)生改變,故超級雜種植株并沒有像人們想 像的那樣：地上結(jié)番茄,地下結(jié)馬鈴薯。(3)這種 做法可使糖尿病患者體內(nèi)具有正常的胰島B細(xì)胞, 這不僅可減輕患者的痛苦,而且還能使人自主地根 據(jù)體內(nèi)血糖濃度的變化進(jìn)行血糖平衡的調(diào)節(jié)(或根 治糖尿病)。由一個(gè)胚胎均等分割

28、來的四個(gè)胚胎, 有著相同的遺傳物質(zhì),故由這四個(gè)胚胎發(fā)育成四頭 小牛,有著相同的性狀。,答案 (1)人工合成 識別雙鏈DNA分子的某一特 定核苷酸序列,并使每一條鏈中特定部位的兩個(gè)核 苷酸之間的磷酸二酯鍵斷裂 顯微注射 受精卵 (2)生物基因的表達(dá)不是孤立的,而是相互制約、 相互影響的;雜種植株中兩種生物的基因不能像雜 交前一樣有序表達(dá) (3)根據(jù)體內(nèi)血糖濃度的變化 調(diào)節(jié)血糖平衡(或不用注射胰島素

29、,減輕患者痛苦 等) 來自同一胚胎的后代具有相同的遺傳物質(zhì), 胚胎分割可以看作動物無性生殖或克隆,8.下圖為牛胚胎性別鑒定和分割示意圖,請據(jù)圖完成 下列問題： (1)填出圖中字母所代表的結(jié)構(gòu)名稱： A ;B ;C ; D ;,(2)寫出甲、乙、丙過程的技術(shù)名稱： 甲 ;乙

30、 ;丙 ; 進(jìn)行乙過程時(shí),所取的樣本是 。 (3)進(jìn)行甲過程時(shí),所使用的基本儀器是 , 本過程的技術(shù)關(guān)鍵是 。 (4)盡管胚胎分割技術(shù)在多種動物中取得成功,但 仍然存在一些問題,如 等; 同時(shí)很難取得同卵多胎,成功率較高的是

31、 。,,解析 (1)根據(jù)囊胚的結(jié)構(gòu)可知圖中字母所代表 的結(jié)構(gòu)名稱分別是A為囊胚腔,B為透明帶,C為滋養(yǎng) 層,D為內(nèi)細(xì)胞團(tuán)。(2)圖中表示的甲、乙、丙過程 的技術(shù)分別是胚胎分割、做DNA分析進(jìn)行性別鑒 定、胚胎移植。進(jìn)行乙過程時(shí),所采取的樣本是滋 養(yǎng)層。(3)進(jìn)行甲過程時(shí),所使用的基本儀器是顯 微操作儀和實(shí)體顯微鏡。本過程的技術(shù)關(guān)鍵是將 內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割。(4)

32、盡管胚胎分割技術(shù)在多種 動物中已取得成功,但仍然存在一些問題,如剛出 生的動物體重偏輕,毛色和斑紋上還存在差異等; 同時(shí)很難取得同卵多胎,成功率較高的是同卵雙胎。,答案 (1)囊胚腔 透明帶 滋養(yǎng)層 內(nèi)細(xì)胞團(tuán) (2)胚胎分割 做DNA分析進(jìn)行性別鑒定 胚胎移 植 滋養(yǎng)層 (3)顯微操作儀和實(shí)體顯微鏡 將內(nèi) 細(xì)胞團(tuán)均等分割 (4)剛出生的動物體重偏輕,毛色和斑紋上還存在 差異 同卵雙胎,